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1. WO2015003684 - ERMITTLUNG EINER POSITION EINES MOBILEN EMPFÄNGERS

Veröffentlichungsnummer WO/2015/003684
Veröffentlichungsdatum 15.01.2015
Internationales Aktenzeichen PCT/DE2014/100151
Internationales Anmeldedatum 30.04.2014
IPC
G01S 5/02 2010.01
GPhysik
01Messen; Prüfen
SFunkpeilung; Funknavigationssysteme; Bestimmen der Entfernung oder der Geschwindigkeit mittels Funkwellen; Orten oder Ermitteln der Anwesenheit mittels Reflexion oder Wiederausstrahlung von Funkwellen; vergleichbare Anordnungen mit anderen Wellen
5Standortbestimmung durch Koordinieren von zwei oder mehr Richtungs- oder Standlinien- bestimmungen; Standortbestimmung durch Koordinieren von zwei oder mehr Entfernungsbestimmungen
02mittels Funkwellen
H04W 64/00 2009.01
HElektrotechnik
04Elektrische Nachrichtentechnik
WDrahtlose Kommunikationsnetze
64Ortung von Benutzern oder Endgeräten zum Zweck der Netzverwaltung, z.B. Mobilitätsverwaltung
CPC
G01S 5/0273
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
5Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
02using radio waves
0273using multipath or indirect path propagation signals in position determination
G01S 5/0278
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
5Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
02using radio waves
0278involving statistical or probabilistic considerations
H04W 4/029
HELECTRICITY
04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
4Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
02Services making use of location information
029Location-based management or tracking services
Anmelder
  • DEUTSCHES ZENTRUM FÜR LUFT- UND RAUMFAHRT E.V. [DE]/[DE]
Erfinder
  • GENTNER, Christian
  • JOST, Thomas
Vertreter
  • RÖSLER RASCH & PARTNER
Prioritätsdaten
10 2013 107 242.909.07.2013DE
Veröffentlichungssprache Deutsch (DE)
Anmeldesprache Deutsch (DE)
Designierte Staaten
Titel
(DE) ERMITTLUNG EINER POSITION EINES MOBILEN EMPFÄNGERS
(EN) DETERMINING A POSITION OF A MOBILE RECEIVER
(FR) DÉTERMINATION D'UNE POSITION D'UN RÉCEPTEUR MOBILE
Zusammenfassung
(DE)
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung einer Position eines mobilen Empfängers RX, der sich in einer zumindest quasi-stationären Umgebung bewegt, auf Basis von Signalen s(kT), die von einem in der Umgebung ortsfest positionierten Sender TX ausgesandt werden, wobei der Empfänger RX ein vom Sender TX ausgestrahltes Signal s(kT), das über N(k) Übertragungswege als Signalkomponenten si(τ) ertragen wird, als Empfangssignal (I) empfängt, mit k:= Zeitschritt, τ:= Zeitverzögerung, und i = 0,..., N(k)-1, wobei auf den Übertragungswegen als Interaktionen: Reflexionen der Signalkomponenten si(τ) an Reflektoren und/oder Streuungen der Signalkomponenten si(τ) an Streuern berücksichtigt werden, bei dem auf Basis der Empfangssignale q(k,τ) eine Position ru(k) und eine Geschwindigkeit vu(k) des Empfängers RX, sowie für jeden der N(k) Übertragungswege jeweils eine Position rv,i(k) eines virtuellen Senders vTXi, und eine Übertragungswegdistanz dv,i zwischen dem Sender TX und einem auf dem i-ten Übertragungsweg liegenden letzten Streuer STREUi, sofern ein solcher Streuer STREUi vorhanden ist, ermittelt werden, wobei: eine auf dem i-ten Übertragungsweg übertragene Signalkomponente si(τ) des Signals s(kT) zwischen dem letzten Streuer STREUi und dem Empfänger RX keine weitere Streuung mehr erfährt, und unterstellt ist, dass jede vom Empfänger RX empfangene Signalkomponente si(τ) von einem zugeordneten virtuellen Sender vTXi ausgesandt ist und ohne Interaktion direkt den Empfänger RX erreicht hat, und zumindest die ermittelte Position ru(k) des Empfängers und/oder die Geschwindigkeit vu(k) des Empfängers RX für weitere Auswertungen bereitgestellt und/oder ausgegeben werden.
(EN)
The invention relates to a method and a device for determining a position of a mobile receiver RX moving in an at least quasi-stationary environment on the basis of signals s(kT) emitted by a transmitter TX positioned immobile in the environment, wherein the receiver RX receives as reception signal (I) a signal s(kT) which is emitted by the transmitter TX and which is transmitted via N(k) transmission paths as signal components si(τ), where k:= time step, τ:= time delay, and i=0,..., N(k)-1, wherein as interactions: reflections of the signal components si(τ) at reflectors and/or scatterings of the signal components si(τ) at scatterers are taken into account on the transmission paths, wherein on the basis of the reception signals q(k,τ) the following are determined: a position ru(k) and a velocity vu(k) of the receiver RX, and for each of the N(k) transmission paths in each case a position rv,i(k) of a virtual transmitter vTXi, and a transmission path distance dv,i between the transmitter TX and a last scatterer SCATTERi lying on the i-th transmission path, provided that such a scatterer SCATTERi is present, wherein: a signal component si(τ) of the signal s(kT) that is transmitted on the i-th transmission path no longer experiences further scattering between the last scatterer SCATTERi and the receiver RX, and it is assumed that each signal component si(τ) received by the receiver RX is emitted by an assigned virtual transmitter vTXi and has reached the receiver RX directly without interaction, and at least the determined position ru(k) of the receiver and/or the velocity vu(k) of the receiver RX are/is provided and/or output for further evaluations.
(FR)
L'invention concerne un procédé et un dispositif servant à déterminer une position d'un récepteur mobile RX qui se déplace dans un environnement au moins quasi-stationnaire, sur la base de signaux s(k,τ) envoyés par un émetteur TX positionné à un endroit fixe dans l'environnement. Le récepteur RX reçoit un signal s(k,τ), rayonné par l'émetteur TX sur N(k) chemins de transmission sous forme de composantes si(τ) du signal, en tant que signal de réception (I), avec k = étape du temps, τ = retard temporel et i = 0,..., N(k)-1. Sur les chemins de transmission, on tient compte des interactions suivantes : réflexions des composantes si(τ) du signal sur des réflecteurs et/ou dispersions des composantes si(τ) du signal sur des disperseurs. Sur la base des signaux de réception q(k,τ), on détermine une position ru(k) et une vitesse vu(k) du récepteur RX ainsi que, pour chacun des N(k) chemins de transmission, une position rv,i(k) d'un émetteur virtuel vTXi et une longueur de chemin de transmission dv,i entre l'émetteur TX et un dernier disperseur DISPi situé dans le ième chemin de transmission dès lors qu'un tel disperseur DISPi existe. Une composante si(τ) du signal s(k,τ) transmise sur le ième chemin de transmission ne subit plus aucune dispersion entre le dernier disperseur DISPi et le récepteur RX. On admet que chaque composante si(τ) du signal reçue par le récepteur RX a été émise par un émetteur virtuel vTXi associé et qu'elle a atteint le récepteur RX directement, sans interaction, et on tient à disposition et/ou on délivre en sortie au moins la position ru(k) et/ou la vitesse vu(k) déterminée(s) pour le récepteur RX en vue d'autres évaluations.
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